JPH05249340A - 光部品の結合装置 - Google Patents
光部品の結合装置Info
- Publication number
- JPH05249340A JPH05249340A JP4949392A JP4949392A JPH05249340A JP H05249340 A JPH05249340 A JP H05249340A JP 4949392 A JP4949392 A JP 4949392A JP 4949392 A JP4949392 A JP 4949392A JP H05249340 A JPH05249340 A JP H05249340A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- coupling
- optical waveguide
- laser
- guide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光導波路を使用する光部品の結合において、
煩雑な結合効率を高める作業を軽減、光導波路および光
部品の光軸を無調整で合わせ、かつ、結合損失を抑え
た、効率の高い結合を行う結合装置を提供する。 【構成】 シリコン基板１の中央部平面上に、光導波路
２０を形成する。そして、光軸を合わせたレーザ用ガイ
ド溝５と光ファイバ用ガイド溝４とを、光導波路２０を
挟んで同一基板１上に構成し、半導体レーザを設置した
レーザ用ガイド６と光ファイバ７をそれぞれのガイド溝
５、４に配置する（図１）。これにより、レーザ用ガイ
ド６と光ファイバ７の位置はそれぞれのガイド溝５、４
により確定され、かつ、光導波路２０は基板１に一体形
成されているため、精度の高い光軸合わせおよび光導波
路への光の入射角度の調整をすることなく、結合損失を
抑え、かつ消光比を高めた効率の高い結合を行うことが
できる。また、機械的強度が高く、固定後の位置ずれが
生じにくいため結合効率の劣化を防ぎ、高い信頼性を得
ることができる。
煩雑な結合効率を高める作業を軽減、光導波路および光
部品の光軸を無調整で合わせ、かつ、結合損失を抑え
た、効率の高い結合を行う結合装置を提供する。 【構成】 シリコン基板１の中央部平面上に、光導波路
２０を形成する。そして、光軸を合わせたレーザ用ガイ
ド溝５と光ファイバ用ガイド溝４とを、光導波路２０を
挟んで同一基板１上に構成し、半導体レーザを設置した
レーザ用ガイド６と光ファイバ７をそれぞれのガイド溝
５、４に配置する（図１）。これにより、レーザ用ガイ
ド６と光ファイバ７の位置はそれぞれのガイド溝５、４
により確定され、かつ、光導波路２０は基板１に一体形
成されているため、精度の高い光軸合わせおよび光導波
路への光の入射角度の調整をすることなく、結合損失を
抑え、かつ消光比を高めた効率の高い結合を行うことが
できる。また、機械的強度が高く、固定後の位置ずれが
生じにくいため結合効率の劣化を防ぎ、高い信頼性を得
ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信分野における光導
波路を使用する光部品の結合装置に関する。
波路を使用する光部品の結合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光導波路を使用した光部品の結合方法で
は、結合損失を抑制するために、それぞれの光部品およ
び光導波路の光軸を一致させる必要がある。このため、
従来における結合方法では、部品を微動させながら結合
損失が低くなるように調整し、紫外線硬化樹脂等により
部品を固定する。なお、光結合における従来技術の具体
的内容については、１９８９年電子情報通信学会春季全
国大会Ｎｏ．Ｃ−５１６に記載されている。
は、結合損失を抑制するために、それぞれの光部品およ
び光導波路の光軸を一致させる必要がある。このため、
従来における結合方法では、部品を微動させながら結合
損失が低くなるように調整し、紫外線硬化樹脂等により
部品を固定する。なお、光結合における従来技術の具体
的内容については、１９８９年電子情報通信学会春季全
国大会Ｎｏ．Ｃ−５１６に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】光導波路を使用して対
となった光部品を結合させる場合、例えば、半導体レー
ザと光ファイバの結合においては、結合損失を抑制るた
めに、光導波路と半導体レーザおよび光ファイバの光軸
を一致させる調整が必要である。そのため、半導体レー
ザを発光させ、半導体レーザおよび光ファイバを上下左
右に微動させながら、結合損失が低くなるように調整す
ることが不可欠であり、この作業には多大な労力と時間
を要する。
となった光部品を結合させる場合、例えば、半導体レー
ザと光ファイバの結合においては、結合損失を抑制るた
めに、光導波路と半導体レーザおよび光ファイバの光軸
を一致させる調整が必要である。そのため、半導体レー
ザを発光させ、半導体レーザおよび光ファイバを上下左
右に微動させながら、結合損失が低くなるように調整す
ることが不可欠であり、この作業には多大な労力と時間
を要する。
【０００４】本発明は以上の問題点に鑑み、光導波路お
よび光部品の光軸を無調整で合わせ、かつ、結合損失を
抑えた、効率の高い結合を行うことを目的とする。
よび光部品の光軸を無調整で合わせ、かつ、結合損失を
抑えた、効率の高い結合を行うことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、基板と一体形成した光導波路を挟んで、対となった
光部品設置用のガイド溝を同一基板上に形成し、ガイド
溝にそれぞれの光部品を配置することを特徴とする。
に、基板と一体形成した光導波路を挟んで、対となった
光部品設置用のガイド溝を同一基板上に形成し、ガイド
溝にそれぞれの光部品を配置することを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明により、光導波路が一体形成された基板
上に光結合すべき対の光部品用のガイド溝を精度高く構
成できるため、光部品をあらかじめ決められた設置位置
に確定できる。よって、部品を微動させながら調整する
ことなく、ガイド溝に光部品を挿入するだけで、光導波
路への光の入射角度および光部品の光軸を合わせること
ができる。
上に光結合すべき対の光部品用のガイド溝を精度高く構
成できるため、光部品をあらかじめ決められた設置位置
に確定できる。よって、部品を微動させながら調整する
ことなく、ガイド溝に光部品を挿入するだけで、光導波
路への光の入射角度および光部品の光軸を合わせること
ができる。
【０００７】
【実施例】図１は、光導波路を使用した半導体レーザと
光ファイバの結合装置の一実施例を示したものである。
光ファイバの結合装置の一実施例を示したものである。
【０００８】シリコン基板１の中央部平面上に、光導波
路２０をこの基板１と一体に形成する。そして、光導波
路２０の光軸に合わせたレーザ用ガイド溝５と光ファイ
バ用ガイド溝４とを、光導波路２０を挟んで同一基板１
上に構成し、半導体レーザを設置したレーザ用ガイド６
と光ファイバ７をそれぞれのガイド溝５、４に配置する
（図１）。これにより、レーザ用ガイド６と光ファイバ
７の位置はそれぞれのガイド溝５、４により確定され、
かつ、光導波路２０は基板１に一体形成されているた
め、光導波路２０と半導体レーザの活性層６１および光
ファイバ７のコアとの精度の高い光軸合わせが、光部品
をガイド溝に挿入することだけで行うことができる。
路２０をこの基板１と一体に形成する。そして、光導波
路２０の光軸に合わせたレーザ用ガイド溝５と光ファイ
バ用ガイド溝４とを、光導波路２０を挟んで同一基板１
上に構成し、半導体レーザを設置したレーザ用ガイド６
と光ファイバ７をそれぞれのガイド溝５、４に配置する
（図１）。これにより、レーザ用ガイド６と光ファイバ
７の位置はそれぞれのガイド溝５、４により確定され、
かつ、光導波路２０は基板１に一体形成されているた
め、光導波路２０と半導体レーザの活性層６１および光
ファイバ７のコアとの精度の高い光軸合わせが、光部品
をガイド溝に挿入することだけで行うことができる。
【０００９】図２及至図４は、上記の光部品結合装置の
実施例の基板作製の工程の概略である。以下、図を参照
して説明する。なお、実際のプロセスではシリコンウェ
ハーを処理の一単位として、あたかも半導体ＩＣチップ
を製造するごとく、単一ウェハー上に多数のデバイスを
作製し、その後にダイシングにより個々のチップ（光結
合装置）に分割する。以下の説明では、便宜上、１個の
チップを処理単位としてプロセスを説明する。
実施例の基板作製の工程の概略である。以下、図を参照
して説明する。なお、実際のプロセスではシリコンウェ
ハーを処理の一単位として、あたかも半導体ＩＣチップ
を製造するごとく、単一ウェハー上に多数のデバイスを
作製し、その後にダイシングにより個々のチップ（光結
合装置）に分割する。以下の説明では、便宜上、１個の
チップを処理単位としてプロセスを説明する。
【００１０】まず、シリコン基板１（２ｍｍ×３０ｍ
ｍ）の平面上に、中央からほぼ半分の範囲をエッチング
法により表面処理（図２（ｂ））した後、光導波路層２
を堆積させる（図２（ｃ））。次に、フォトリソグラフ
ィによるパターン（図示せず）形成後、Ｃ2 Ｆ6 による
ドライエッチング（２０ｓｃｃｍ、２．０Ｐａ）を行
い、光導波路層２より光導波路２０を形成する（図２
（ｄ））。この光導波路２０の上にクラッド層３を堆積
させる（図３（ｅ））。その後、ＳＦ6 によるドライエ
ッチング（２０ｓｃｃｍ、５．０Ｐａ）により、幅０．
１２５ｍｍ、深さ０．１１２ｍｍの光ファイバ用ガイド
溝４を（図３（ｆ））、ついで、幅０．３ｍｍ、長さ
０．３ｍｍ、深さ０．０５ｍｍのレーザ用ガイド溝５と
を形成する（図３（ｇ））。この時、光導波路２０の光
軸と設置するレーザ用ガイド６および光ファイバ７との
光軸が一致するように、ガイド溝５、４は構成されてい
る。ここで、クラッド層３は光ファイブ用のガイド溝４
の一部を兼ねている。
ｍ）の平面上に、中央からほぼ半分の範囲をエッチング
法により表面処理（図２（ｂ））した後、光導波路層２
を堆積させる（図２（ｃ））。次に、フォトリソグラフ
ィによるパターン（図示せず）形成後、Ｃ2 Ｆ6 による
ドライエッチング（２０ｓｃｃｍ、２．０Ｐａ）を行
い、光導波路層２より光導波路２０を形成する（図２
（ｄ））。この光導波路２０の上にクラッド層３を堆積
させる（図３（ｅ））。その後、ＳＦ6 によるドライエ
ッチング（２０ｓｃｃｍ、５．０Ｐａ）により、幅０．
１２５ｍｍ、深さ０．１１２ｍｍの光ファイバ用ガイド
溝４を（図３（ｆ））、ついで、幅０．３ｍｍ、長さ
０．３ｍｍ、深さ０．０５ｍｍのレーザ用ガイド溝５と
を形成する（図３（ｇ））。この時、光導波路２０の光
軸と設置するレーザ用ガイド６および光ファイバ７との
光軸が一致するように、ガイド溝５、４は構成されてい
る。ここで、クラッド層３は光ファイブ用のガイド溝４
の一部を兼ねている。
【００１１】そして、レーザ用ガイド６を別途、次のよ
うに作製する。半導体レーザを有する光部品基板を、光
軸を中心に０．３ｍｍ幅の領域を保護し、高さ０．０５
ｍｍの段差をエッチング法により形成した後、０．３ｍ
ｍの長さに光軸と垂直にへき開し、これをレーザ用ガイ
ド６とする（図４（ｈ））。その後、このレーザ用ガイ
ド６と別に用意した光ファイバ７をそれぞれのガイド溝
５およびガイド溝４に設置し、半田および紫外線硬化樹
脂により固定する（図４（ｉ、ｊ））。
うに作製する。半導体レーザを有する光部品基板を、光
軸を中心に０．３ｍｍ幅の領域を保護し、高さ０．０５
ｍｍの段差をエッチング法により形成した後、０．３ｍ
ｍの長さに光軸と垂直にへき開し、これをレーザ用ガイ
ド６とする（図４（ｈ））。その後、このレーザ用ガイ
ド６と別に用意した光ファイバ７をそれぞれのガイド溝
５およびガイド溝４に設置し、半田および紫外線硬化樹
脂により固定する（図４（ｉ、ｊ））。
【００１２】本工程によれば、光導波路２０と同一基板
１上にガイド溝４、５をエッチング法により構成するた
め、光軸のずれの誤差を小さくすることができる。これ
と合わせて、エッチング法により形成される光導波路２
０およびレーザ用ガイド６の寸法誤差が小さいので、極
めて効率の高い光結合が行うことができる。
１上にガイド溝４、５をエッチング法により構成するた
め、光軸のずれの誤差を小さくすることができる。これ
と合わせて、エッチング法により形成される光導波路２
０およびレーザ用ガイド６の寸法誤差が小さいので、極
めて効率の高い光結合が行うことができる。
【００１３】本発明は前述の実施例に限らず様々な変形
が可能である。
が可能である。
【００１４】例えば、対となる光部品の結合は一対一に
限らず、一対二をはじめ、複数対複数の光部品における
結合でも良く、例えば、分岐導波路や多モード道路結合
器等を前記光導波路２０中に構成した結合でも良い。さ
らにこれらと合わせ、基板と一体形成した光導波路２０
は単なる導波路に限らず、電気・音響・磁気・非線形・
熱の各光学効果を利用した導波形デバイス、例えば、位
相変調器や分岐スイッチを構成する導波形デバイスの機
能を持たせたものでも良い。また、光導波路の端面を丸
く加工し、レンズの作用を持たせても良い。
限らず、一対二をはじめ、複数対複数の光部品における
結合でも良く、例えば、分岐導波路や多モード道路結合
器等を前記光導波路２０中に構成した結合でも良い。さ
らにこれらと合わせ、基板と一体形成した光導波路２０
は単なる導波路に限らず、電気・音響・磁気・非線形・
熱の各光学効果を利用した導波形デバイス、例えば、位
相変調器や分岐スイッチを構成する導波形デバイスの機
能を持たせたものでも良い。また、光導波路の端面を丸
く加工し、レンズの作用を持たせても良い。
【００１５】また、光部品も半導体レーザおよび光ファ
イバに限らず、例えば、光導波路と光ファイバ、半導体
レーザと光導波路を基板上で結合するものでも良い。
イバに限らず、例えば、光導波路と光ファイバ、半導体
レーザと光導波路を基板上で結合するものでも良い。
【００１６】また、レーザ用ガイド溝５はレーザ用ガイ
ド６よりも光軸方向に長く加工し、光導波路からの距離
を微調整するため、それぞれの光部品を光軸方向に移動
できるようにしても良い。
ド６よりも光軸方向に長く加工し、光導波路からの距離
を微調整するため、それぞれの光部品を光軸方向に移動
できるようにしても良い。
【００１７】実施例では、エッチング材として光導波路
の加工にＣ2 Ｆ6 （ドライ）、シリコン基板の加工にＳ
Ｆ6 （ドライ）を用いたが、エッチング材はこれに限ら
ず、例えば、ＨＦ（ウエット）およびＫＯＨ（ウェッ
ト）でも良い。また、ガイド溝４、５に配置する光部品
は光部品単体に限らず、実施例のように必要に応じて光
部品本体のガイドを作製し、そのガイドと光部品とを組
み合わせたものとしても良い。
の加工にＣ2 Ｆ6 （ドライ）、シリコン基板の加工にＳ
Ｆ6 （ドライ）を用いたが、エッチング材はこれに限ら
ず、例えば、ＨＦ（ウエット）およびＫＯＨ（ウェッ
ト）でも良い。また、ガイド溝４、５に配置する光部品
は光部品単体に限らず、実施例のように必要に応じて光
部品本体のガイドを作製し、そのガイドと光部品とを組
み合わせたものとしても良い。
【００１８】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば部品を微動
させて調整すること無く、結合損失を抑えた効率の高い
結合を行うことができる。また、機械的強度が高く、固
定後の位置ずれが生じにくいため結合効率の劣化を防
ぎ、高い信頼性を得ることができる。
させて調整すること無く、結合損失を抑えた効率の高い
結合を行うことができる。また、機械的強度が高く、固
定後の位置ずれが生じにくいため結合効率の劣化を防
ぎ、高い信頼性を得ることができる。
【図１】本発明の実施例の概略図である。
【図２】本発明の実施例の基板作製の工程の概略図であ
る。
る。
【図３】本発明の実施例の基板作製の工程の概略図であ
る。
る。
【図４】本発明の実施例の基板作製の工程の概略図であ
る。
る。
１…シリコン基板、２…光導波路層、２０…光導波路、
３…クラッド層、４…光ファイバ用ガイド溝、５…レー
ザ用ガイド溝、６…半導体レーザを有したレーザ用ガイ
ド、６１…半導体レーザの活性層、７…光ファイバ。
３…クラッド層、４…光ファイバ用ガイド溝、５…レー
ザ用ガイド溝、６…半導体レーザを有したレーザ用ガイ
ド、６１…半導体レーザの活性層、７…光ファイバ。
Claims (1)
- 【請求項１】 基板と一体形成した光導波路を挟んで、
対となった光部品設置用のガイド溝を同一基板上に構成
し、前記ガイド溝にそれぞれの光部品を配置することを
特徴とする光部品の結合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4949392A JPH05249340A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 光部品の結合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4949392A JPH05249340A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 光部品の結合装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05249340A true JPH05249340A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12832679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4949392A Pending JPH05249340A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 光部品の結合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05249340A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5905831A (en) * | 1995-06-30 | 1999-05-18 | The Whitaker Corporation | Passive alignment frame using monocrystalline material |
| US5981975A (en) * | 1998-02-27 | 1999-11-09 | The Whitaker Corporation | On-chip alignment fiducials for surface emitting devices |
| US6085007A (en) * | 1998-02-27 | 2000-07-04 | Jiang; Ching-Long | Passive alignment member for vertical surface emitting/detecting device |
| JP2004515063A (ja) * | 2000-11-23 | 2004-05-20 | イルジン コーポレーション | 凸部をもつ光学集積回路素子及びその製造方法と、この光学集積回路素子を用いて製造した光通信用送受信装置モジュール |
| FR2873454A1 (fr) * | 2004-07-26 | 2006-01-27 | E Klo Sarl | Composant incluant un element optoelectronique et un guide d'onde |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP4949392A patent/JPH05249340A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5905831A (en) * | 1995-06-30 | 1999-05-18 | The Whitaker Corporation | Passive alignment frame using monocrystalline material |
| US5981975A (en) * | 1998-02-27 | 1999-11-09 | The Whitaker Corporation | On-chip alignment fiducials for surface emitting devices |
| US6085007A (en) * | 1998-02-27 | 2000-07-04 | Jiang; Ching-Long | Passive alignment member for vertical surface emitting/detecting device |
| JP2004515063A (ja) * | 2000-11-23 | 2004-05-20 | イルジン コーポレーション | 凸部をもつ光学集積回路素子及びその製造方法と、この光学集積回路素子を用いて製造した光通信用送受信装置モジュール |
| FR2873454A1 (fr) * | 2004-07-26 | 2006-01-27 | E Klo Sarl | Composant incluant un element optoelectronique et un guide d'onde |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6888989B1 (en) | Photonic chip mounting in a recess for waveguide alignment and connection | |
| EP0611142B1 (en) | A process for optically joining an optical fiber array to an opponent member | |
| GB2293248A (en) | Optical waveguide component coupling using mating substrates | |
| JP2003517630A (ja) | Ｓｉ基板上の能動光学素子および受動光学素子のハイブリッド集積 | |
| Hauffe et al. | Methods for passive fiber chip coupling of integrated optical devices | |
| JPH0740085B2 (ja) | 光ファイバー装置及びその製造方法 | |
| KR19980030121A (ko) | 브이홈에 정렬된 렌즈를 가진 광모듈 및 그 제작방법 | |
| CN112534322B (zh) | 具有波导和蚀刻连接器的激光图案化适配器 | |
| US11686906B1 (en) | Self-aligned structure and method on interposer-based PIC | |
| US20060193560A1 (en) | Coupling structure between a fiber and a planar lightwave circuit (PLC) and manufacturing method therefor | |
| US20020164129A1 (en) | Optical fiber passive alignment fixture | |
| JPH05249340A (ja) | 光部品の結合装置 | |
| US20040247248A1 (en) | Passive alignment between waveguides and optical components | |
| JPH07151940A (ja) | 光結合構造とその製造方法 | |
| KR19990061766A (ko) | 광섬유 및 광도파로 소자 접속 구조 | |
| US20230114532A1 (en) | Alignment of photonic system components using a reference surface | |
| JPH08271767A (ja) | ２次元アレイ型光コネクタとその製造方法 | |
| JPH05241048A (ja) | 光部品の結合装置 | |
| JPH05249349A (ja) | 光部品の結合装置 | |
| JPS63311213A (ja) | 光導波路装置 | |
| JPH05249337A (ja) | 光部品の結合装置 | |
| JPH01234806A (ja) | 光導波路装置 | |
| JPH07120638A (ja) | 光接続素子およびその製造方法 | |
| JPS6187113A (ja) | 導波形光モジユ−ルおよびその製造方法 | |
| Collins et al. | The packaging of large spot-size optoelectronic devices |